Technique

 

 

Historique
Matériel
Technique
Observatoire
Images CCD
Liens
Accueil

 

               Sommaire

 

               Généralité

               L'acquisition

               Le traitement

               La couleur

               Un exemple de traitement avec Photoshop sur M16

 

Généralité
 

Je veux juste rappeler, quelques termes de base :

L'image brute : c'est l'image enregistrée par la caméra.

L'image du noir (dark) : C'est l'image du bruit électronique de la caméra en fonction du temps et de la température. C'est une image obtenue, tube du télescope fermé.

L'image de Plage de Lumière Uniforme (PLU) : En gros, la PLU permet d'éliminer les éventuelles poussières qui se trouvent sur le trajet des rayons lumineux. C'est une image réalisée sur un fond de ciel bleu, par exemple juste après le coucher du soleil. Ou au moyen d'une boite à lumière.

L'image de précharge (Bias) : C' est une image tube bouché, la plus courte possible. Cette image est faite une seule fois.

L'image prétraitée est donnée par la formule suivante :

 

L'acquisition

 

Acquisition des Offsets ou Bias :

Caméra montée sur le telescope, ou non, ça n'a pas d'importance. Il ne faut pas de lumière. Un temps de poses à 0 si la caméra le permet ou le plus petit possible. Je lance 51 images dans chaque bining (1x1, 2x2 et 3x3). Puis je fais une médiane de ces 51 images pour obtenir mon bias.

Je refais la manip une fois par an, car le capteur peu vieillir, il peu y  avoir des pixel ou des colonnes mortes.

Acquisition des PLU :

Réalisé à chaque séance d'astrophoto en fin de session (pour la méthode de la boite à flat). Il faut que la mise au point soit la même que pour l'acquisition des images.

PLU Crépusculaires :

Je règle le temps de pose sur 0.001 seconde.

Je fais la mise au point (si elle n'est pas déjà faite), soit sur la lune si elle est présente, soit sur les montagnes en face. (voir panoramique)

Puis je lance l'acquisition en réglant le temps de pose afin d'avoir à peu près les 2/3 de la dynamique de la caméra (moyenne de l'image vers 43000 pour la caméra MX916 (2/3 de 65535)).

Je fais l'acquisition de 10 images en faisant varier le temps de pose afin de toujours conserver ma moyenne de 43000. En général, je commence à 0.5 secondes pour finir avec une poses de 6 secondes

Après, je bouche le tube, et je lance l'acquisition d' une série de 10 images, pour faire l'image du noir des PLU correspondant à chaque temps de poses.

Maintenant, il faut attendre l'apparition des premières étoiles.

PLU avec boite à lumière :

Les PLU crépusculaires ont 3 inconvénients :

   - Avoir fait la mise au point avant.

   - Ne plus pouvoir changer de montage optique. A moins de refaire des PLU le  lendemain matin avant que le soleil ne se lève.

   - Etre opérationnel bien avant que la nuit ne tombe. (En hiver ce n'est pas forcement évident !)

Pour s'affranchir de ces inconvénients, j'ai réalisé une boite à lumière, en suivant le montage de Philippe Bodart.

Il suffit d'emboîter la boite à lumière sur le pare buée du C8, ou sur le tube de la lunette de l'allumer et de faire les acquisitions.

Les temps de poses sont de l'ordre de 1 seconde à 60 secondes en fonction du filtre utilisé et de la focale de l'instrument.

Je lance une série de 5 images, don't je ferai la médiane lors du prétraitement.

Il faut faire des flats pour chaque filtre utilisé.

Avec la Starlight, l' acquisitions de noirs n'est pas nécessaire.

Traitement de la PLU.

Je soustrais chaque image de PLU, l'image d'offset, puis je fais un compositage médian des images ainsi obtenues.

Ma PLU est prête à être utilisée.

Acquisition des Darks ou Noir :

Réalisé à chaque séance d'astrophoto.

Il s'agit de faire des images tube bouché du même temps de pose que mon image. Pour une pose de 10 minutes par exemple, il faudra faire des darks de 10 minutes.

J'en fait généralement 3, dont je fais une médiane.

 

 

Le traitement

Si le traitement des PLU n'est pas fait, il faut d'abord traiter les images de la PLU. Avec Astroart ou Maxim Dl, c'est fait en automatique. Mais le principe est le suivant : On moyenne (médiane) la série d' images de PLU, en ayant enlever l'offset à chaque image.

 

On obtient une image comme celle-là. Le vignetage est du au réducteur de focale. (6.3), et on voit bien les poussières. les grosses sont sur la lame du C8, le petites surement sur le hublot du CCD ou sur le réducteur.

Prétraitement de l'image :

Il y a d'abord le prétraitement : Il s'agit là d'enlever le bruit électronique sur les images brutes.

 

Image Brute de M74

 

Sur chaque image du Noir( Dark), je soustrait le bias.

Ensuite je fais une image médiane des noirs.

Je me retrouve avec autant d'image du noir que de temps de poses. par exemple 30, 60 et 120 secondes.

Il reste maintenant, à soustraire le noir à l'image brute. A une image de 120 s, j'enlève le noir de  120 secondes., etc....

 

Image brute-Image du noir

 

Ensuite, on divise l'image obtenue par la PLU.

Pour comparer l'effet de la PLU, il suffit de regarder les deux images brutes de M101 suivantes :

Les deux images sont avec une Fonction de transfert égalisé pour accentuer le phénomène (Astroart)

                          Sans PLU                                                            Avec PLU

Traitement de l'image :

on peut modifier les seuils de visualisation, ou passer d'une fonction de transfert linéaire à une fonction de transfert logarithmique, puis éventuellement appliquer des filtres pour accentuer certains détails.

En général, il vaut mieux faire un traitement minimal.

On peut aussi compositer des images. c'est à dire ajouter plusieurs images différentes afin de diminuer le bruit et d'augmenter le signal.

.

M74 : compositage de 2 x 60 s + 1 x 30 s


 

La couleur

La réalisation d'images couleur nécessite l'utilisation de filtres Rouge, Vert et Bleu (technique RGB).

On peut rajouter, aussi, une image réalisée en noir et blanc avec un filtre IR CUT ou H-Alpha pour augmenter les détails. (technique LRGB)

Acquisition des images :

Le principe d'acquisition reste le même, sauf que l'on multiplie le nombre d'images par 3 ou 4, puisque l'on fait autant d'image dans chaque filtre couleur.

Pour chaque couleur, je fait mes poses d'images brutes, mes PLU.

Pour gagner du temps, je fait des poses identiques pour chaque filtre, ce qui me permet de ne faire qu'une seule série de Dark.

La détermination du temps de pose dans chaque couleur, afin d'obtenir les vraies couleurs de l'objets photographier est est très importante. Elle dépend de la hauteur de l'objet, de la réponse du capteur CCD dans les différentes couleurs, du type de filtres utilisés.

Il existe un logiciel qui calcul tout ça : RGB Weight calculator.

Sinon, il faut essayer de calibrer les temps de pose sur une étoile de type G2.

Traitement des images :

Le prétraitement reste identique pour chaque couleur. Soustraction du noir, division par la PLU.

Ensuite il faut combiner les 3 images obtenues. Avec AstroArt, c'est assez facile, puisqu'il suffit de lui indiquer les images rouge, vert et bleu pour que le logiciel les ajoute entre elles et avoir l'image couleur finale.

La seule difficulté est l'alignement des 3 images. Pour cela il existe des solutions techniques, tel que roue à filtres, barette, qui permettent de ne pas bouger la caméra entre chaque changement de filtre.

Au début, je n'avaisi pas de tel système. Pour changer les filtres je retirais la caméra du télescope en ayant fait une marque avant pour repérer l'orientation et conserver à peu près la même disposition. Ensuite sous AstroArt, je réorientais mes images les unes par rapport aux autres avec la fonction corepérer. (Il suffit d'indiquer au programme 3 étoiles identiques sur chaque image et le logiciel fait le reste).

Maintenant avec la roue à filtre, le changement de filtre se commande depuis le programme d'acquisition.

 

 

                   Image bleue                                Image Rouge                               Image verte

 


Image finale

 

 Voir un exemple de traitment sur M16 avec Photoshop